పునరుత్పాదక శక్తికి మారడానికి పెద్ద మొత్తంలో విద్యుత్ను నిల్వ చేయడానికి సమర్థవంతమైన పద్ధతులు అవసరం. టెక్నికల్ యూనివర్శిటీ ఆఫ్ మ్యూనిచ్ (TUM) పరిశోధకులు సజల జింక్-అయాన్ బ్యాటరీల జీవితకాలాన్ని అనేక ఆర్డర్ల పరిమాణంతో పొడిగించే కొత్త పద్ధతిని అభివృద్ధి చేశారు. కేవలం కొన్ని వేల సైకిళ్లను కొనసాగించే బదులు, అవి ఇప్పుడు అనేక వందల వేల ఛార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్ సైకిళ్లను భరించగలవు.
ఈ ఆవిష్కరణకు కీలకం బ్యాటరీల జింక్ యానోడ్లకు ప్రత్యేక రక్షణ పొర. ఈ పొర సూది లాంటి జింక్ నిర్మాణాల పెరుగుదల వంటి మునుపటి సమస్యలను — జింక్ డెండ్రైట్లుగా పిలుస్తారు — అలాగే హైడ్రోజన్ ఏర్పడటానికి మరియు తుప్పు పట్టడానికి కారణమయ్యే అవాంఛిత రసాయన ప్రతిచర్యలు.
TUM స్కూల్ ఆఫ్ నేచురల్ సైన్సెస్లో అకర్బన మరియు మెటల్-ఆర్గానిక్ కెమిస్ట్రీ చైర్ ప్రొఫెసర్ రోలాండ్ A. ఫిషర్ నేతృత్వంలోని పరిశోధనా బృందం ఈ ప్రయోజనం కోసం ఒక ప్రత్యేకమైన పదార్థాన్ని ఉపయోగిస్తుంది: TpBD-2F అని పిలువబడే ఒక పోరస్ ఆర్గానిక్ పాలిమర్. ఈ పదార్ధం జింక్ యానోడ్పై స్థిరమైన, అతి-సన్నని మరియు అధికంగా ఆర్డర్ చేయబడిన చలనచిత్రాన్ని ఏర్పరుస్తుంది, యానోడ్ నుండి నీటిని దూరంగా ఉంచేటప్పుడు జింక్ అయాన్లు నానో-ఛానెళ్ల ద్వారా సమర్థవంతంగా ప్రవహించేలా చేస్తుంది.
లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలకు జింక్ బ్యాటరీలు ఖర్చుతో కూడుకున్న ప్రత్యామ్నాయం
డా లీ, Ph.D. లో ప్రచురించబడిన పరిశోధన యొక్క విద్యార్థి మరియు ప్రధాన రచయిత అధునాతన శక్తి పదార్థాలువివరిస్తుంది: “ఈ కొత్త రక్షిత పొరతో కూడిన జింక్-అయాన్ బ్యాటరీలు సౌర లేదా పవన విద్యుత్ ప్లాంట్లతో కలిపి పెద్ద-స్థాయి శక్తి నిల్వ అనువర్తనాల్లో లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలను భర్తీ చేయగలవు. అవి ఎక్కువ కాలం ఉంటాయి, సురక్షితమైనవి మరియు జింక్ రెండూ చౌకగా ఉంటాయి. మరియు లిథియం కంటే సులభంగా అందుబాటులో ఉంటుంది.” ఎలక్ట్రిక్ వాహనాలు మరియు పోర్టబుల్ పరికరాల వంటి మొబైల్ అప్లికేషన్లకు లిథియం మొదటి ఎంపికగా ఉన్నప్పటికీ, దాని అధిక ఖర్చులు మరియు పర్యావరణ ప్రభావం పెద్ద-స్థాయి శక్తి నిల్వ కోసం తక్కువ ఆకర్షణీయంగా ఉంటుంది.
Prof. Roland A. ఫిషర్ జతచేస్తుంది: “ఇది నిజంగా అద్భుతమైన పరిశోధన ఫలితం. డా లీ అభివృద్ధి చేసిన రసాయన విధానం పని చేయడమే కాకుండా నియంత్రించదగినదని కూడా మేము చూపించాము. ప్రాథమిక పరిశోధకులుగా, మేము ప్రాథమికంగా కొత్త శాస్త్రీయ సూత్రాలపై ఆసక్తి కలిగి ఉన్నాము — మరియు మేము ఇప్పటికే ఒక బటన్ సెల్ రూపంలో ఒక మొదటి నమూనాను కనుగొన్నాము తగిన ఉత్పత్తి ప్రక్రియలను అభివృద్ధి చేయండి.”